特開 2024-158353 容器殺菌装置および容器殺菌方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158353

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】容器殺菌装置および容器殺菌方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 55/10 20060101AFI20241031BHJP

   B65B 55/04 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B65B55/10 F

B65B55/04 C

B65B55/10 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073488

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000253019

【氏名又は名称】澁谷工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(72)【発明者】

【氏名】政浦 卓哉

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 壮馬

(57)【要約】

【課題】容器の大きさや形状に関わらず、過酸化水素ガス等の殺菌剤が容器の底部まで容器の内壁面の全体にわたって確実に均一に接触し、しかも殺菌剤の消費量を減少させることができる容器殺菌装置を提供する。
【解決手段】外筒２２の閉鎖部は容器Ｃの開口部Ｋを閉鎖する。外筒２２は容器Ｃの内部に連通し、容器Ｃの内部に向けて過酸化水素ガスを噴霧する。内筒２４は、外筒２２の内側に配置されて容器Ｃの内部に突出し、先端部２５が容器Ｃの底部Ｔに位置する。閉鎖部により容器Ｃの開口部Ｋを閉鎖した状態で、外筒２２から容器Ｃの内部に過酸化水素ガスを噴霧するとともに、容器Ｃ内の過酸化水素ガスを内筒２４から排出する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器の開口部を閉鎖する閉鎖部を有するとともに、前記容器の内部に連通し、前記容器の内部に向けて殺菌剤を噴霧する外筒と、
前記外筒の内側に配置されて前記容器の内部に突出して設けられる内筒とを備え、
前記閉鎖部により前記容器の開口部を閉鎖し、前記内筒の先端部を前記容器の底部近傍に位置させた状態で、前記外筒から前記容器の内部に殺菌剤を噴霧するとともに、前記容器内の殺菌剤を前記内筒から排出することを特徴とする容器殺菌装置。

【請求項2】

容器の開口部を閉鎖する閉鎖部を有するとともに、前記容器の内部に連通する外筒と、
前記外筒の内側に配置されて前記容器の内部に突出して設けられるとともに前記容器の内部に向けて殺菌剤を噴霧する内筒とを備え、
前記閉鎖部により前記容器の開口部を閉鎖し、前記内筒の先端部を前記容器の底部近傍に位置させた状態で、前記内筒から前記容器の内部に殺菌剤を噴霧するとともに、前記容器内の殺菌剤を前記外筒から排出することを特徴とする容器殺菌装置。

【請求項3】

前記内筒が前記外筒の軸心部に配置されて、前記外筒と共に二重管を構成することを特徴とする請求項１または２に記載の容器殺菌装置。

【請求項4】

容器の開口部を閉鎖する閉鎖部を有するとともに、前記容器の内部に連通し、前記容器の内部に向けて殺菌剤を噴霧する外筒と、
前記外筒の内側に配置されて前記容器の内部に突出して設けられる内筒とを備え、
前記閉鎖部により前記容器の開口部を閉鎖し、前記内筒の先端部を前記容器の底部近傍に位置させた状態で、前記外筒から前記容器の内部に殺菌剤を噴霧するとともに、前記容器内の殺菌剤を前記内筒から排出することを特徴とする容器殺菌方法。

【請求項5】

容器の開口部を閉鎖する閉鎖部を有するとともに、前記容器の内部に連通する外筒と、
前記外筒の内側に配置されて前記容器の内部に突出して設けられるとともに前記容器の内部に向けて殺菌剤を噴霧する内筒とを備え、
前記閉鎖部により前記容器の開口部を閉鎖し、前記内筒の先端部を前記容器の底部近傍に位置させた状態で、前記内筒から前記容器の内部に殺菌剤を噴霧するとともに、前記容器内の殺菌剤を前記外筒から排出することを特徴とする容器殺菌方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は容器殺菌装置に関し、より詳しくは、ノズルから殺菌剤を容器の内部に噴霧して容器を殺菌する容器殺菌装置および容器殺菌方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、容器殺菌装置として、特許文献１に記載された装置が知られている。この装置において、容器は回転体の外周縁に円周方向に沿って等間隔で設けられたボトルグリッパに保持され、回転搬送される。回転体においてボトルグリッパの上方には、容器の開口部に対向するノズルが設けられ、ノズルには、回転体に形成された通路から供給される高圧エアの作用により負圧が生じる。容器の搬送経路に沿って形成される殺菌区間にはチャンバーが設けられ、チャンバー内は常時、ガス噴射口から過酸化水素ガスが噴射されて充満している。したがって容器は、殺菌区間を通過する間に、チャンバー内の過酸化水素ガスがノズルに生じる負圧によりノズルから噴霧されて殺菌される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１６２２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のように殺菌区間のチャンバー内は常時過酸化水素ガスが噴射されており、過酸化水素の消費量は毎分３００～４００ｍｌにも及ぶ。またノズルは、その内部に生じる負圧により、容器の内部に過酸化水素ガスを噴霧するように構成されているが、容器の大きさや形状によっては、容器の底部まで過酸化水素ガスが十分に届かない場合があった。

【0005】

本発明は、容器の大きさや形状に関わらず、過酸化水素ガス等の殺菌剤が容器の底部まで容器の内壁面の全体にわたって確実に均一に接触し、しかも殺菌剤の消費量を減少させることができる容器殺菌装置を得ることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る第１の容器殺菌装置および第１の容器殺菌方法は、容器の開口部を閉鎖する閉鎖部を有するとともに、容器の内部に連通し、容器の内部に向けて殺菌剤を噴霧する外筒と、外筒の内側に配置されて容器の内部に突出して設けられる内筒とを備え、閉鎖部により容器の開口部を閉鎖し、内筒の先端部を容器の底部近傍に位置させた状態で、外筒から容器の内部に殺菌剤を噴霧するとともに、容器内の殺菌剤を内筒から排出することを特徴としている。

【0007】

本発明に係る第２の容器殺菌装置および第２の容器殺菌方法は、容器の開口部を閉鎖する閉鎖部を有するとともに、容器の内部に連通する外筒と、外筒の内側に配置されて容器の内部に突出して設けられるとともに容器の内部に向けて殺菌剤を噴霧する内筒とを備え、閉鎖部により容器の開口部を閉鎖し、内筒の先端部を容器の底部近傍に位置させた状態で、内筒から容器の内部に殺菌剤を噴霧するとともに、容器内の殺菌剤を外筒から排出することを特徴としている。

【0008】

第１および第２の容器殺菌装置において、内筒は、外筒の軸心部に配置されて、外筒と共に二重管を構成することが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、容器の大きさや形状に関わらず、過酸化水素ガス等の殺菌剤が容器の底部まで容器の内壁面の全体にわたって確実に均一に接触し、しかも殺菌剤の消費量を減少させることができる容器殺菌装置と容器殺菌方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態である容器殺菌装置を含む容器搬送システムの配置を示す平面図である。

【図2】第１実施形態の容器殺菌装置の要部を示す側面図である。

【図3】外筒と内筒を容器に対して昇降させるための機構を示す側面図である。

【図4】第１実施形態の作用を示す図である。

【図5】第２実施形態の容器殺菌装置の要部を示す側面図である。

【図6】第３実施形態の容器殺菌装置の要部を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図示実施形態に基づいて本発明を説明する。
図１は本発明の第１実施形態である容器殺菌装置１０を含む容器搬送システムの配置を示し、図２はその容器殺菌装置１０の要部の側面図である。容器殺菌装置１０により殺菌処理される容器Ｃはプリフォームである。すなわち容器Ｃは円筒状の口部Ｍと胴部Ｂを有し、口部Ｍと胴部Ｂの間にはフランジＦが形成される。また口部Ｍの上端は開口部Ｋであり、胴部Ｂの下端は略半球状の底部Ｔである。容器Ｃは上流側（図１において左側）に設けられたスクリューコンベヤ（図示せず）により一定間隔に切り離されて供給スターホイール１１に供給される。供給スターホイール１１には円周方向等間隔で複数の容器保持凹部（図示せず）が設けられ、各容器保持凹部に１本ずつ容器Ｃが保持される。

【0012】

供給スターホイール１１は図において反時計方向に回転して容器Ｃを容器殺菌装置１０の回転体２０に受け渡す。回転体２０の外周縁には、円周方向等間隔でボトルグリッパ（図示せず）が設けられ、各ボトルグリッパには供給スターホイール１１から１本ずつ容器Ｃが受け渡される。ボトルグリッパに保持された容器Ｃは、回転体２０の時計方向の回転により搬送される間に、殺菌区間Ａにおいて殺菌される。殺菌処理された容器Ｃは中間スターホイール１２を介して排出スターホイール１３に受け渡され、次の工程へ搬送される。

【0013】

殺菌区間Ａにおいて、容器Ｃの開口部Ｋは外筒２２の下端面である閉鎖部２７（図３）が密着して閉鎖される。閉鎖部２７の外周には環状のシール部材２１が嵌合される。すなわち外筒２２は容器Ｃの内部に連通し、外筒２２の内部と容器Ｃの内部は外気から遮断される。なお開口部Ｋと閉鎖部２７の密着性に応じて、シール部材２１を省略することも可能である。

【0014】

外筒２２において、上端部には高圧のホットエアが供給されるガス投入口２８（図３）が設けられる。ガス投入口２８にはガス供給パイプ２９が接続され、ガス供給パイプ２９には殺菌剤供給源２３が接続される。殺菌剤供給源２３は図示しない超音波霧化装置により霧化された過酸化水素ガス（殺菌剤）を外筒２２に供給するように構成されており、過酸化水素ガスは高圧のホットエアによって外筒２２内を流動し、容器Ｃの内部に向けて噴霧される。

【0015】

外筒２２の軸心部には内筒２４が配置され、内筒２４は容器Ｃの内部に突出する。すなわち内筒２４は外筒２２と共に二重管のノズルを構成する。内筒２４は、外筒２２から外部に突出しており（図３参照）、容器Ｃ内の圧力により、気体が内筒２４を通って排出されるようになっている。

【0016】

容器Ｃの内部において、内筒２４は容器Ｃの軸心に沿って延び、内筒２４の先端部２５は底部Ｔの内面に近接して対向する。したがって、外筒２２から噴霧され、胴部Ｂの円筒状内壁面に沿って下方へ移動してきた過酸化水素ガスは、底部Ｔの凹状球面に沿って中心部へ移動して内筒２４の中に流入し、スムーズに容器Ｃの外部へ排出される。なお先端部２５と底部Ｔの内面との距離は、例えば１５ｍｍ以下が好ましく、さらには、５～１０ｍｍ程度が好ましい。また、先端部２５と底部Ｔの内面との距離が１５ｍｍ以上の場合には、過酸化水素ガスが底部Ｔまで到達しにくくなる。

【0017】

図３を参照して、外筒２２と内筒２４を容器Ｃに対して昇降させるための機構を説明する。外筒２２は容器Ｃと略同じ直径を有する筒状部材であり、上端は蓋部材３０により覆われる。内筒２４は、蓋部材３０の中心部に形成された穴３１を貫通して延び、図示された状態では、先端部２５が容器Ｃの底部Ｔに近接している。一方、内筒２４の蓋部材３０から上方へ突出した部分は管状部材３６であり、外気に連通する排気口３７が設けられる。

【0018】

容器Ｃは回転体２０に設けられたグリッパ３２によりフランジＦの下側を把持され、回転体２０の円周方向に搬送される。回転体２０の上面にはレール３３が設けられる。レール３３は回転体２０から垂直上方に延び、レール３３には、外筒スライダ３４と内筒スライダ３５が昇降自在に取付けられる。外筒スライダ３４は外筒２２の外面に固定され、内筒スライダ３５は内筒２４の管状部材３６に固定される。

【0019】

外筒２２には昇降部材４０が固定され、昇降部材４０にはカムフォロア４１が設けられる。同様に、内筒２４の管状部材３６には昇降部材４２が固定され、昇降部材４２にはカムフォロア４３が設けられる。回転体２０の外方には固定枠４４が設けられ、固定枠４４には、カムフォロア４１、４３が係合する昇降カム４５、４６が設けられる。外筒２２は昇降カム４５の形状に従って昇降し、内筒２４は昇降カム４６の形状に従って昇降する。したがって外筒２２と内筒２４は相互に独立して昇降することができる。

【0020】

外筒２２の内壁面の直径は、容器Ｃの開口部Ｋの内径とほぼ同一、または容器Ｃの開口部Ｋの内径よりも若干大きく設定される。この構成によれば、外筒２２から供給される過酸化水素ガスが確実に容器Ｃの内面に接触することとなり、容器Ｃに対する殺菌効果が向上する。

【0021】

図４を参照して本実施形態の作用を説明する。殺菌区間Ａ（図１）の入口部（図１において左端）の近傍において、外筒２２は、内筒２４が容器Ｃの中心に位置する状態で下降する（符号（ａ））。この下降動作の間に外筒２２から過酸化水素ガスが噴霧され、容器Ｃの口部Ｍの内面及び外面とフランジＦが殺菌される。なお、このとき容器Ｃの内部の気体が排気口３７から排出されるので、外筒２２の閉鎖部２７が口部Ｍに接近するに従い、外筒２２から噴霧される過酸化水素ガスの容器Ｃ内への流入量が増加する。

【0022】

外筒２２は、閉鎖部２７が容器Ｃの開口部Ｋに密着して閉鎖した状態で１秒以上保持される（符号（ｂ））。この状態では、内筒２４の先端部２５が容器Ｃの底部Ｔに近接して対向するので、容器Ｃの内部の気体が効率的に内筒２４によって排出される。これにより、外筒２２から容器Ｃの内部に噴霧された過酸化水素ガスは容器Ｃの内壁面に沿って底部Ｔまで下降した後、内筒２４により外部に排出される。また、容器Ｃの内部に滞留していた微小ダストも内筒２４を通って排出される。

【0023】

殺菌区間Ａの出口部（図１において右端）の近傍では外筒２２が上昇する（符号（ｃ））。この上昇動作の間にも、外筒２２から過酸化水素ガスが噴霧され、容器Ｃの口部Ｍの内面及び外面とフランジＦが再び殺菌される。なお、このとき外筒２２の上昇に伴って、容器Ｃの内部に滞留している過酸化水素ガスと微小ダストが外部へ排出される。

【0024】

以上のように本実施形態によれば、閉鎖部２７が容器Ｃの開口部Ｋを閉鎖した状態で外筒２２から容器Ｃの内部に過酸化水素ガスが噴霧されるとき、容器Ｃの内部の気体が内筒２４によって排出されるので、過酸化水素ガスが容器Ｃの底部Ｔにまで行き渡り、容器Ｃの内壁面の全体にわたって均一に接触して殺菌することできる。また、外筒２２から噴霧される過酸化水素ガスのほとんどが容器Ｃの内部に供給されるので、チャンバー内に常時過酸化水素ガスを供給する従来装置と比較して、過酸化水素ガスの消費量を大幅に減少させることができる。

【0025】

なお、図２において内筒２４は単純な管状を有し、先端部２５は他の部分と同じ直径を有するが、底部Ｔの近傍における気体の流れをよりスムーズにするために、ラッパ状あるいは円錐状のような末広がりの形状を有していてもよく、あるいは先端部２５にスリットが形成されていてもよい。

【0026】

また、排気口３７の先端を容器Ｃの胴部Ｂの外面に対向させることにより、排出される気体、すなわち容器Ｃの内部を殺菌した後の過酸化水素ガスを胴部Ｂに噴射することができ、これにより胴部Ｂの外面を殺菌することができる。

【0027】

図５を参照して本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態との差異は、シール部材２１が口部Ｍよりも大径の筒状に成形され、その下端が容器ＣのフランジＦの上面に固着される点であり、その他の構成は第１実施形態と同様である。シール部材２１の上部に形成された環状部２６は容器Ｃの口部Ｍの上端から離間している。したがって外筒２２から噴霧された過酸化水素ガスは、容器Ｃの内部だけでなく、口部Ｍの外面とフランジＦの上面にも確実に噴霧される。

【0028】

図６は本発明の第３実施形態を示している。第１および第２実施形態との差異は容器Ｃがプリフォームではなく、ブロー成形されたペットボトルである点であり、その他の構成は同様である。すなわち容器Ｃにおいて、胴部Ｂの内径は口部Ｍの内径よりも大きく、また底部Ｔはほぼ平面である。したがって外筒２２から噴霧された過酸化水素ガスは、容器Ｃの内部では外筒２２内よりも流速が低下するが、内筒２４により排出されるので、容器Ｃの内壁面を全体にわたって確実に均一に接触して殺菌することできる。

【0029】

なお、上述した各実施形態において容器Ｃはプリフォームまたはペットボトルであるが、本発明はキャップにも適用できる。

【0030】

また容器Ｃの搬送形態はホイールを利用するものに限定されず、ライン式の搬送装置であってもよい。

【0031】

さらに、内筒２４の排気口３７に例えばブロアを設け、内筒２４をブロアにより吸引することにより、容器内の気体を排出するようにしてもよい。

【0032】

過酸化水素ガスの流動方向を上記各実施形態とは逆にすることも可能である。例えば第１実施形態において、内筒２４から殺菌剤を噴霧し、外筒２２から容器Ｃの内部の気体を外部に排出する構成としてもよい。この場合、殺菌剤供給源２３は内筒２４に接続され、また内筒２４の入口部には高圧のホットエアが供給される。この構成によっても第１実施形態と同様な効果が得られる。

【0033】

容器の大きさや形状に従い、内筒を外筒に対して昇降可能に設けてもよい。このような構成によれば、大きさの異なる容器に対して、常に底部近傍まで内筒先端部を位置させることができ、容器の内壁面に対する殺菌効果を高めることができる。

【0034】

また上記実施形態では、容器Ｃの開口部Ｋを閉鎖する要素は外筒２２の下端面の閉鎖部２７であるが、閉鎖部２７を円板状の部材とし、外筒２２の一部として下端部に設けてもよい。この場合、閉鎖部２７の円板には、内筒２４が貫通する孔と、外筒２２と容器Ｃの内部を連通する通路とを形成することが必要である。

【符号の説明】

【0035】

２２ 外筒
２４ 内筒
２５ 先端部
２７ 閉鎖部
Ｃ 容器
Ｋ 開口部
Ｔ 底部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】